文档介绍：《物理学的进化》读书笔记你可能听过一句鸡汤"10块钱的电子表和100万的劳力士,时间都是一样的转。"但这句话真的正确吗?一个现代物理学家会反驳,理由有两点1;机械表的误差会稍大于电子表。2;根据相对论,任何物体的速度都无法超过真空中的光速,那么显然,如果一个戴着劳力士的人以光速移动,他的表就会停转,不然秒针的速度一定会超过光速。 1589的一天,伽利略登上了比萨斜塔,完成了"比萨斜塔实验"。尽管不是第一个自由落体实验,但这是最有影响力的一个实验。这一实验帮助伽利略冲破了亚里士多德思想的枷锁,一脚踹开了物理学的大门。不久,经典物理学舞台上的主角—牛顿,登场了。他的登场伴随着经典物理学最重要也是最基础的定律—惯性定律(总结了伽利略的成果)这帮助当时人们理解了运动(至少是直线运动)的本质。P1(附图1) 牛顿又通过实验揭示了其余两大经典物理学定律: F=→物体加速度,加速方向与受力方向相同力的作用是相互的。这便启发了物理学家们去研究"力"或者应该叫"能"。能——无处不在。球于等高线h处释放,停在不同坡度的不同位置(停指速度为0)。球释放后到达A点前的路程,将重力势能转化成为动能。而到达A点后则反之,这个实验同样可以推理出惯性定律。物体重力势能、弹性势能、动能的总和被称之为机械能。我们注意到图中球停止后位置比等高线h要低,说明整个能量转换的过程中,机械能有损耗,而损耗又去了哪儿?很简单,摩擦阻碍了运动,而摩擦生热,而热...... 能量的国际通用单位—焦耳,如果你说他是位伟大的(有杰出贡献的)物理学家,那么你只对了一半,错因是焦耳—他只是一个酿啤酒的,对物理感兴趣,所以偶尔研究。但是多亏了他,我们又发现了一个物质的性质,并用它来揭穿"热"的神秘面纱。"热"可是经典物理学道路上的一块大岩石,焦耳用实验凿开了这块巨石,得出了"热是一种能,热不具有质量"的这一结论。同时,我们还给这种能起了一个简单的名字—"内能"。由于内能是分子间的作用力产生,所以一个物体一定具有内能。植物学家布朗的新发现以及后续的实验,被总结成了"分子热运动"理论,这也将机械观推向了高潮,因为当时看似经典物理学的一切都能用"分子热运动"理论解释。P2 物理学的概念是人类智力的自由创造,换句我自己的话,科学是主观的。而当时物理学家们普遍抱有的主观就是"机械观"。碰巧的是,前面P1我主要写"质"的故事,P2我主要写"能"的故事。而机械观便是认为:质、能分别守恒,而且如果知道某一时间点宇宙所有原子的位置及动量,就可以顺推及倒推整个宇宙一切质与能。 P2最后一小节引入一个重要理论:分子热运动。这个理论的确加速了物理学的进化,但令人意想不到的是,这个理论加速物理学进化的方式并非修补了机械观,而是帮助物理学家发现了一些分子热运动无法解释的现象,加速了机械观的衰落。科学家读自然之书必须自己寻找答案,他们不能像某些没有耐心的侦探小说读者那样,直接翻到末尾,寻找答案。我们现在对亚里士多德世界观的态度,说不定就和未来的科学家对我们现代物理学的态度一样,正如胡明勇主任说的,"错误是美丽的",唯有吸取犯错的教训,保持"初心",有批判精神,相信科学没有永恒的理论,才是前进在物理道路上最优的策略。P3(附图3) 当两个磁铁靠近时,你会发现,它们不是互相排斥就是互相吸引。很显然,这两个磁铁在实验中的现场无法用"分子热运